空分制氧的几种方法

合集下载

制氧工艺

制氧工艺

1、PSA工艺:加压吸附(0.2~0.6MPa)、常压解吸。投资小、设备简单,但能耗高,适用于小规模制氧的场合。
2、VPSA工艺:常压或略高于常压(0~50KPa)下吸附,抽真空解吸。设备相对复杂,但效率高、能耗低,适用于制氧规模较大的场合。 表1、PSA和VPSA制氧装置主要参数比较
工艺流程
适宜规模 m3/h
图1、变压吸附气体分离基本原理示意图
氩气和氧气的沸点接近,两者很难分离,一起在气相得到富集。因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气(氧的极限浓度为95.6%,其余为氩气) ,与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比,又称富氧。
★ 变压吸附空分制氧装置工艺简述
从上述原理可知,变压吸附空分制氧装置的吸附床必须至少包含两个操作步骤:吸附和解吸。因此,当只有一个吸附床时,产品氧气的获得是间断的。为了连续获 得产品气,通常在制氧装置中一般都设置两个以上的吸附床,并且从节能降耗和操作平稳的角度出发,另外设置一些必要的辅助步骤。
费用高。
占地面积大,厂房和基础要求高,工程造价高。 安装周期长,技术难度大,安装费用高。
占地面积小,厂房无特殊要求,造价低。 安装周期短,安装费用低。
中小型制氧电耗高,约为0.5~1.0KW/Nm3
制氧电耗低,约为0.32~0.35KW/Nm3
设备受压力容器规范控制。可造成碳氢化合物局部聚集,存在 操作压力低,不受压力容器规范控制,不会造成碳氢化合
≤-40℃。
电耗主要是在空压机上,PSA制氧(氮)系统中的那几个阀门的可靠性很让人头疼,毛病容易出在电磁换项阀上。
已有 2 人评分
财富
收起理
zjy_007
+ 10
积极参
ssunxinhong

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较

深冷空分制氧VPSA变压吸附制氧技术经济特点比较深冷空分制氧技术是通过空分设备将空气分离成氧气和氮气的工艺。

该工艺采用低温分离法,通过冷凝、压缩和膨胀等工艺,将空气中的氧气和氮气分离。

这种技术成本较高,但制氧质量好,稳定性强,适用于高纯氧气的制取。

VPSA变压吸附制氧技术是通过可控变压吸附原理,利用适当的吸附剂,将空气中的氧气和其他杂质分离,从而制取高纯度氧气。

该工艺成本较低,适用于低纯度氧气的制取。

比较两种技术的经济特点,主要从以下几个方面进行比较:1.投资成本:深冷空分制氧技术的设备成本较高,需要大型设备和复杂的处理工艺,投资成本较高。

而VPSA变压吸附制氧技术设备成本较低,可以约为深冷空分制氧技术的一半左右。

2.运营成本:深冷空分制氧技术的氧气纯度高,稳定性好,但能耗较高。

运营成本较高。

而VPSA变压吸附制氧技术的氧气纯度较低,但能耗较低,运营成本较低。

3.产品适用范围:深冷空分制氧技术可以制取高纯度氧气,适用于医疗、化工、电子等行业对氧气纯度要求较高的场合。

而VPSA变压吸附制氧技术适用于一般工业领域对氧气纯度要求不高的场合,如燃烧、氧化等。

4.技术难度和可操作性:深冷空分制氧技术操作复杂,所需技术力量较高。

而VPSA变压吸附制氧技术操作简单,技术难度较低。

综上所述,深冷空分制氧技术适用于对氧气纯度要求较高、投资成本更高的场合,如医疗、电子等行业。

而VPSA变压吸附制氧技术适用于对氧气纯度要求不高、投资成本较低的场合,如工业领域。

在选择制氧技术时,需要考虑到产品要求、投资成本、运营成本等因素,综合权衡选择合适的技术。

工业氧气制备方法

工业氧气制备方法

工业氧气制备方法
《工业氧气制备方法》
氧气是人类生存不可或缺的重要气体之一,其在工业生产中也扮演着至关重要的角色。

氧气广
泛应用于钢铁生产、化工、医药、食品加工等行业中。

而工业氧气的制备方法也有多种,下面
就介绍几种常见的工业氧气制备方法。

1. 燃烧法:燃烧氧气纯净、稀释的空气或氧气与氮气混合气,生成燃烧炉内所需的高燃烧温度。

这种方式制取的氧气纯度高,但能耗较大。

2. 分馏法:利用空气中氧气和氮气的沸点差异,通过在低温下将空气液化、再分馏的方式,分
离出高纯度的氧气。

这种方法制备的氧气纯度较高,但设备投资费用高。

3. 膨胀法:利用空气的物理性质,通过在低温下将空气压缩,再放松压力的过程,将氧气和氮
气分离。

这种方法成本低廉,但氧气纯度较低。

4. 膜分离法:利用特殊的膜材料和选择性通透性,将空气中的氧气和氮气分离。

这种方法制备
的氧气纯度高,但投资费用较高。

总的来说,工业氧气制备方法有多种,各有优缺点。

在实际应用中,根据需要选择合适的方法
进行制备,以提高生产效率和质量。

同时,优化工业氧气制备方法也是工业领域的一个重要研
究方向,带来更好的经济效益和环保效益。

化学链空气分离制氧技术

化学链空气分离制氧技术

化学链空气分离制氧技术
化学链空气分离制氧技术(Chemical Looping Air Separation, CLAS)是一种利用化学反应的方法从空气中分离氧气的技术。

该技术可以替代传统的空分设备,具有能源消耗低、运行稳定、工艺简单等优点。

该技术的基本原理是利用金属氧化物在不同温度下的还原和氧化反应特性实现空气中的氧气和氮气的分离。

整个过程涉及到两个循环,即氧气循环和燃料循环。

氧气循环中,空气通过氧气生成器,将氧气和剩余的氮气分离。

在氧气生成器中,空气中的氧气与金属氧化物发生反应生成金属和氧气。

然后,通过冷却和压缩等过程,将纯氧气分离出来。

燃料循环中,燃料与金属氧化物反应生成二氧化碳和水。

二氧化碳通过吸附和再生的过程从燃料中分离出来,在再生器中与金属氧化物反应生成金属和氧气。

然后,金属氧化物再回到氧气生成器中进行氧化反应。

化学链空气分离制氧技术具有一定的应用前景。

它可以广泛应用于炼油、化工、钢铁、电力等行业中的氧气供应过程中,提高制氧效率、节能减排。

同时,该技术还可以与碳捕集技术结合,实现高效、经济的二氧化碳捕集和封存。

然而,该技术仍面临一些挑战,如金属氧化物的选择、循环的稳定性等问题,需要进一步研究和改进。

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程

空分制氧工艺流程空分设备的工作原理是根据空气中各种气体沸点不同,经加压、预冷、纯化并利用大部分由透平膨胀机提供的冷量使之液化再进行精馏从而获得所需的氧/氮产品。

空分制氧系统包括空压机系统、预冷系统、分子筛纯化系统、增压膨胀机系统、分馏塔系统、氧/氮压机系统、调压站系统。

流程简述:原料空气由吸入塔吸入,经滤清器去除灰尘和机械杂质,在离心式空压机中被压缩,压缩之空气经空气冷却塔洗涤冷却至8~10℃,然后进入自动切换使用的分子筛吸附器,以清除H2O、CO2和C2H2,出分子筛的空气为12℃~4℃,然后进入分馏塔。

在分馏塔中,空气首先经过主换热器与返流气体换热,然后被冷却至接近饱和温度(-172℃)进入下塔。

另一部分空气作为作为膨胀气体,经增压机增压并经冷却器冷却后也进入主换热器与反流气体换热。

这部分气体被冷却至-103℃左右,从主换热器中抽出进入透平膨胀机,膨胀后的空气进入热虹吸蒸发器,在热虹吸蒸发器内,被从主冷引出的液氧冷却至-175℃,进入上塔中部,部分液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷,形成液氧自循环,进一步除去液氧中的碳氢化合物。

少量空气从分子筛吸附器后抽出做为仪表气。

在下塔,空气被初步分离成氮和负氧液空,在塔顶获得99.99%N2的气氮,进入主冷与液氧换热冷凝成液氮,部分掖氮回下塔作为下塔的回流液。

另一部分液氮,经过冷器过冷节流后进入上塔顶部作为上塔回流液。

下塔负液38% O2的液空经过冷器过冷后进入上塔中部参加精馏。

以不同状态的四股流体进入上塔再分离后,在上塔顶部得到纯氮气,经过冷器、主换热器复热后出分馏塔;上塔底部的液氧在主冷被下塔氮气加热而蒸发,其中一部分氧气经氧主换热器复热后出分馏塔,其余部分作为上升蒸汽参加精馏。

在上塔冲中部抽出污氮气,经过冷器、主换热器复热引出分馏塔。

从分馏塔出来的污氮气分为两路,一路进入纯化系统作为分子筛再生气,其余的污氮气进入预冷系统,进入其中的水冷塔中,以进一步回收污氮中的冷量。

氧气的制备方法

氧气的制备方法

氧气的制备方法氧气是一种常见的气体,在许多应用中都起着重要作用。

无论是医疗用途还是工业生产,氧气的制备方法都是至关重要的。

本文将介绍几种主要的氧气制备方法,并对其原理和操作步骤进行详细说明。

一、分子筛吸附法制备氧气分子筛吸附法是一种常用的制备氧气的方法。

其原理是利用分子筛吸附材料对氮气和其他杂质分子有较高的吸附能力,而对氧气分子的吸附能力相对较低。

操作步骤如下:1. 准备一个装有分子筛吸附材料的吸附塔。

2. 将空气通过吸附塔,并调节适当的温度和压力。

3. 在一定的温度和压力下,氮气和其他杂质分子被分子筛吸附材料捕捉,而氧气分子则通过吸附塔,得到纯净的氧气。

二、压缩空气分离法制备氧气压缩空气分离法是通过调节气体的压力和温度,利用气体组分的不同沸点来实现对氧气的分离。

操作步骤如下:1. 将空气经过过滤器进行过滤,去除杂质和颗粒物。

2. 将过滤后的空气进行压缩,增加其压力。

3. 将压缩后的空气通过空气分离装置,在低温下进行分离。

4. 由于氧气和氮气的沸点不同,可以通过不同的沸点将氧气和氮气分离出来。

从而得到纯净的氧气。

三、电解水制备氧气电解水法是一种制备氧气的常见方法,其原理是利用电解反应将水分解为氧气和氢气。

操作步骤如下:1. 准备一个水解槽,并将其中充满适量的电解质溶液。

2. 在水解槽中倒入足够的水,并将两个电极(阳极和阴极)分别插入水中。

3. 通电使电极产生电解反应,水分解为氧气和氢气,其中氧气产生于阳极,氢气产生于阴极。

4. 将氧气收集起来,并进行进一步净化和储存,以获得纯净的氧气。

综上所述,氧气的制备方法有多种多样,每种方法都有其特定的应用场景和操作要求。

在实际应用中,根据需要选择适合的制备方法,可有效获得纯净的氧气供应。

然而,在进行氧气制备操作时,确保操作安全,防止氧气泄漏或其他意外情况的发生也是至关重要的。

因此,在进行氧气制备前,务必了解和遵守相关的操作规程和安全要求,以保障人员和设备的安全。

氧气怎么制作方法

氧气怎么制作方法

氧气怎么制作方法
氧气的制备方法有很多种,以下列举了几种常见的方法:
1. 分离空气法:利用空分设备将空气中的氧气与氮气等其它气体分离,常用的方法是通过冷凝和吸附来去除氮气等其它气体,得到纯净的氧气。

2. 液态空气法:将空气经过多级压缩冷却液化,在液体空气容器中,其中液体空气由于其不同的沸点而分成液氧和液氮,然后通过升华蒸发将液氧抽出,得到纯净的氧气。

3. 过氧化物法:通过一些物质的分解来制备氧气,常用的方法是过氧化氢的分解。

过氧化氢在适当条件下分解产生氧气和水,可以用催化剂如过氧化锰催化分解反应。

4. 电解水法:将水分解为氢气和氧气,需要使用电解设备,将两极分别连接电源。

通电后,正极释放氧气,负极释放氢气。

5. 高温氧化法:某些物质在高温条件下可以与空气中的氧气反应,生成氧气。

常见的方法如将金属、非金属或氧化物等在高温下与氧气反应,生成相应的氧化物,然后通过还原反应将氧气从氧化物中释放出来。

需要注意的是,制备氧气时需要注意安全,防止发生氧气泄漏或爆炸等事故。

工业制氧的几种方法

工业制氧的几种方法

工业制氧的几种方法工业制氧是制取纯氧气的一种技术过程,主要用于工业生产中的氧气需求,如钢铁冶炼、化工生产、半导体制造等领域。

下面将介绍几种常用的工业制氧方法。

1.分子筛吸附法:分子筛吸附法是一种常见的工业制取氧气的方法。

分子筛是一种具有孔洞结构的材料,能够选择性地吸附小分子气体,如氧气、氮气等。

通常使用固定的旋转吸附器或者变压吸附器来进行吸附分离操作。

首先将混合气体中的氧气通过分子筛床,然后再通过调节压力或温度进行吸附和解吸作业,从而实现氧气的制取。

2.空分膜分离法:空分膜分离法是一种利用分离膜进行气体分离的技术。

该方法基于不同分子的渗透性差异以及溶解度差异,将混合气体通过特制的膜材料,通过渗透性差异实现气体的分离。

在工业制氧过程中,选择性地渗透氧气分子后,即可获得纯氧气。

这种方法具有设备简单、操作方便等优点。

3.循环吸附法:循环吸附法是一种在分子筛上进行吸附和解吸循环操作的方法。

该方法通过在分子筛上进行循环吸附和解吸操作,将混合气体中的氧气吸附在分子筛上,然后通过减压或者加热的方式进行解吸,从而实现氧气的制取。

该方法的主要优点是对气体的选择性较高,且能够实现高纯度纯氧气的制取。

4.电解法:电解法是一种将水分解成氢气和氧气的方法。

该方法通过电解水来制取氧气,是一种高纯度氧气的制取方法。

在电解槽中,通一定电流,使水发生电解反应,产生氢气和氧气。

然后通过分离装置将氢气和氧气分离,从而生产纯氧气。

该方法的优点是能够同时产生氢气和氧气,但需要消耗大量的电能,成本较高。

5.热解法:热解法是一种通过热解化合物来制取氧气的方法。

该方法通常使用含氧化合物作为原料,在高温条件下进行热分解反应,从而获得氧气的制取。

例如,通过高温热解过氧化镁等化合物可以得到氧气。

这种方法的优点是简单易行,但需要耗费大量的能量,并且反应条件较为严苛。

总之,工业制氧使用的方法有很多种,每种方法都有其特点和适用范围。

在选择使用的方法时,需要考虑成本、设备复杂性、纯度要求等因素,以满足特定的工业生产需要。

制氧工艺流程

制氧工艺流程

制氧工艺流程
《制氧工艺流程》
制氧工艺是一种通过物理或化学方法将空气中的氧气分离出来的过程。

制氧工艺通常用于医疗、工业和科研领域,以满足氧气的需求。

在这个工艺中,空气中的氧气被分离出来,纯化并压缩成气态氧供应给用户。

制氧工艺的流程包括以下几个步骤:
1. 空气压缩:首先,采用空气压缩机将大气中的空气压缩成高压气体。

这样可以增加氧气分离的效率,并减少后续处理的能耗。

2. 空气冷凝:经过压缩的空气会通过冷凝器冷却并冷凝成液体。

在这个步骤中,大部分水蒸气和杂质会被凝结和去除掉,提高氧气的纯度。

3. 分离氧气:接下来,冷凝后的空气会进入分离氧气的设备。

制氧工艺中常用的分离方法有分子筛吸附法、膜分离法、压力摩擦法等。

这些方法可以根据不同的需求和环境选用,以确保分离出高纯度的氧气。

4. 压缩氧气:分离出的氧气会通过压缩机进行压缩,供应给用户。

在工业应用中,通常会将压缩的氧气存储在气体罐中,以备随时使用。

5. 氧气纯化:最后,通过吸附剂或其他纯化设备进一步净化氧气,确保氧气的质量达到要求的标准。

各个步骤的流程和设备在制氧工艺中各有不同,但总的来说,制氧工艺流程的目标是使得空气中的氧气得以分离并提供给用户,确保其纯度和质量。

通过这些流程,制氧工艺可以生产出符合标准的氧气产品,满足不同行业和用户的需求。

工业制氧

工业制氧

工业制氧工业制氧是指制造大量氧气,注重成本,讲究大量制取,对纯度要求一般不会太高。

大致可分为以下几种方法(一)物理制氧1、空气冷冻分离法空气中的主要成分是氧气和氮气。

利用氧气和氮气的沸点不同(氧气沸点为-183℃,氮气沸点为-196℃),从空气中制备氧气称空气分离法。

首先把空气预冷、净化(去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行压缩、冷却,使之成为液态空气。

然后,利用氧和氮的沸点的不同,在精馏塔中把液态空气多次蒸发和冷凝,将氧气和氮气分离开来,得到纯氧(可以达到99.6%的纯度)和纯氮(可以达到99.9%的纯度)。

如果增加一些附加装置,还可以提取出氩、氖、氦、氪、氙等在空气中含量极少的稀有惰性气体。

由空气分离装置产出的氧气,经过压缩机的压缩,最后将压缩氧气装入高压钢瓶贮存,或通过管道直接输送到工厂、车间使用。

使用这种方法生产氧气,虽然需要大型的成套设备和严格的安全操作技术,但是产量高,每小时可以产出数干、万立方米的氧气,而且所耗用的原料仅仅是不用买、不用运、不用仓库储存的空气,所以从1903年研制出第一台深冷空分制氧机以来,这种制氧方法一直得到最广泛的应用。

2、分子筛制氧法(吸附法)利用氮分子大于氧分子的特性,使用特制的分子筛把空气中的氧离分出来。

首先,用压缩机迫使干燥的空气通过分子筛进入抽成真空的吸附器中,空气中的氮分子即被分子筛所吸附,氧气进入吸附器内,当吸附器内氧气达到一定量(压力达到一定程度)时,即可打开出氧阀门放出氧气。

经过一段时间,分子筛吸附的氮逐渐增多,吸附能力减弱,产出的氧气纯度下降,需要用真空泵抽出吸附在分子筛上面的氮,然后重复上述过程。

这种制取氧的方法亦称吸附法。

最近,利用吸附法制氧的小型制氧机已经开发出来,便于家庭使用。

3、电解制氧法把水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾以提高水的电解度,然后通入直流电,水就分解为氧气和氢气。

每制取一立方米氧,同时获得两立方米氢。

工业制取氧气的方法

工业制取氧气的方法

工业制取氧气的方法
工业制取氧气是指利用物理或化学方法从空气或其他氧化物中
提取氧气的过程。

氧气在工业生产中有着广泛的应用,包括燃烧、
氧化、氧气吸收等方面。

下面将介绍几种常见的工业制取氧气的方法。

首先,最常见的工业制取氧气的方法是通过分馏空气。

这种方
法利用空气中氮气和氧气的沸点差异,通过低温分馏的方式将氮气
和氧气分离。

首先,将空气经过压缩冷却后,通过分馏塔进行分离,得到高纯度的氧气。

这种方法简单易行,成本较低,因此在工业生
产中得到了广泛应用。

其次,还有一种常见的工业制取氧气的方法是通过化学方法制取。

这种方法主要是通过氧化金属或氧化物来制取氧气。

例如,利
用高温将金属氧化物还原,从而得到氧气。

这种方法适用于一些特
殊场合,比如高温熔炼金属时需要高纯度的氧气。

另外,还有一种工业制取氧气的方法是通过膜分离技术。

这种
方法利用气体在多孔膜上的渗透性差异,将氧气和氮气分离。

通过
调节膜的孔径和压力,可以实现高效分离。

这种方法操作简便,能
耗低,因此在一些特殊领域得到了广泛应用。

除了上述几种方法,还有一些其他的工业制取氧气的方法,比如电解水制氧、过氧化氢分解制氧等。

这些方法各有特点,适用于不同的工业生产需求。

总的来说,工业制取氧气的方法多种多样,各有特点。

在实际应用中,需要根据具体的生产需求和条件选择合适的方法。

希望本文介绍的内容对您有所帮助,谢谢阅读。

空分制氧工程技术介绍

空分制氧工程技术介绍

空分制氧工程技术介绍一、空气分离制氧的主要工艺及其比较氧气在工业生产和日常生活中有广泛的用途,空气中含有21%(体积浓度)的氧气,是最廉价的制氧原料,因此氧气一般都通过空气分离制取。

■空气分离制氧主要工艺1.深冷分离工艺:传统制氧技术、氧气纯度高、产品种类多,适用于大规模制氧。

2.变压吸附工艺(PSA,Pressure swing absorption):新兴技术,投资小、能耗低,适用于氧气纯度不太高、中小规模应用场合。

3.膜分离工艺:尚不成熟,基本未得到工业应用。

■变压吸附制氧技术特点——与深冷制氧技术相比●工艺流程简单,不需要复杂的预处理装置;●产品氧气纯度可达95%,氮气含量小于1%,其余为氩气;●制氧规模10000m3/h以下时,制氧电耗更低、投资更小;●装置运行自动化程度高,开停车方便快捷;●装置运行独立性强,安全性高;●装置操作简单,操作弹性大(部分负荷性优越,负荷转换速度快);●装置运行和维护费用低;●土建工程费用低,占地少。

■深冷空分制氧工艺与变压吸附制氧工艺的比较二、变压吸附空分制氧工艺原理★变压吸附空气分离制氧原理空气中的主要组份是氮和氧,通过选择对氮和氧具有不同吸附选择性的吸附剂,设计适当的工艺过程,使氮和氧分离制得氧气。

氮和氧都具有四极矩,但氮的四极矩(0.31Â)比氧的(0.10Â)大得多,因此氮气在沸石分子筛上的吸附能力比氧气强(氮与分子筛表面离子的作用力强)。

因此,当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时,氮气被分子筛吸附,氧气因吸附较少,在气相中得到富集并流出吸附床,使氧气和氮气分离获得氧气。

当分子筛吸附氮气至接近饱和后,停止通空气并降低吸附床的压力,分子筛吸附的氮气可以解吸出来,分子筛得到再生并重复利用。

两个以上的吸附床轮流切换工作,便可连续生产出氧气。

氩气和氧气的沸点接近,两者很难分离,一起在气相得到富集。

因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为90%~95%的氧气(氧的极限浓度为95.6%,其余为氩气),与深冷空分装置的浓度99.5%以上的氧气相比,又称富氧。

制氧 空分

制氧 空分

制氧空分
制氧通常指的是工业上通过空气分离(空分)过程来生产氧气的过程。

空气分离是一种物理分离过程,利用空气中各组分的沸点不同的原理来分离氧气、氮气和其他气体。

空分设备的核心是空气分离单元(ASU),其中最常用的技术是液化空气法和分子筛吸附法。

1. 液化空气法:
这种方法首先将空气压缩并冷却至其液化点,通常在-196°C左右。

液态空气在低
温和高压下分离成液氮和液氧。

由于液氮的沸点低于液氧,通过蒸发液态空气,先蒸发的是液氮,留下的是液氧。

这个过程称为蒸馏。

蒸馏后的液氧被收集并蒸发至气态,以供使用。

2. 分子筛吸附法:
这种方法使用一种特殊的分子筛材料,如沸石,来分离氧气和氮气。

分子筛能够选
择性地吸附氮气分子,因为氧气的分子较小,能够通过分子筛的孔隙。

在吸附周期结束后,通过加热分子筛来释放吸附的氮气,然后重新吸附氧气。

制氧过程产生的氧气可以用于多种工业应用,包括钢铁制造、金属加工、玻璃生产、化学品合成、医疗用途以及作为火箭燃料的氧化剂等。

在操作空分设备时,安全是首要考虑的因素,因为氧气是一种高度活泼的气体,能够支持燃烧和加速腐蚀。

因此,空分装置通常需要安装在远离易燃易爆物质的地方,并且需要配备严格的安全措施。

制氧技术 pdf

制氧技术 pdf

制氧技术氧气(oxygen)是氧元素形成的一种单质,是一种与生命活动密不可分的气体。

氧在自然界中分布最广,占地壳质量的48.6%,是丰度最高的元素。

我们都知道空气中的氧气是由绿色植物和藻类光合作用产生的,空气中氧气的比例约为21%。

那么如果在一些特定的情况下需要高浓度的氧气该怎么办呢?下面介绍几种制备氧气的一般方法:1. 工业氧气生产1.空气冷冻分离法空气中的主要成分是氧气和氮气。

利用氧和氮的不同沸点从空气中制备氧称为空气分离。

先将空气预冷、净化(除去空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质),然后压缩、冷却,成为液态空气。

然后利用氧和氮的沸点差异,液态空气在精馏塔中蒸发冷凝数次,分离出氧和氮,得到纯氧(纯度99.6%)和纯氮(纯度99.9%)。

如果增加一些附加设备,稀有惰性气体,如氩、氖、氦、氪、氙等。

空气中含量很少的,也可以提取。

空分装置产生的氧气由压缩机压缩,最后压缩后的氧气装入高压钢瓶储存,或直接通过管道输送到工厂和车间使用。

用这种方法制氧,需要大型成套设备和严格的安全操作技术,但产量高,每小时可制氧数千立方米。

而且消耗的原材料只是不需要购买、运输、储存在仓库里的空气。

因此,自1903年研制出第一台低温空气分离制氧机以来,这种制氧方法得到了广泛的应用。

2、分子筛氧气法(吸附法)利用氮分子比氧分子大的特点,用特殊的分子筛分离空气中的氧。

首先,压缩机迫使干燥空气通过分子筛进入真空吸附器,使空气中的氮气分子被分子筛吸附,氧气进入吸附器。

当吸附器中的氧气达到一定量(压力达到一定水平)时,可以打开氧气出口阀释放氧气。

一段时间后,分子筛吸附的氮气逐渐增多,吸附能力减弱,产生的氧气纯度降低。

需要用真空泵将吸附在分子筛上的氮气抽出,然后重复上述过程。

这种制造氧气的方法也叫吸附法。

采用吸附法的小型制氧机已经开发出来并广泛应用于家用制氧机中。

3.电解制氧方法将水放入电解槽中,加入氢氧化钠或氢氧化钾提高水的电解程度,然后施加直流电,使水分解成氧气和氢气。

空分原理

空分原理

空分原理绪论一、空气分离的几种方法:先将空气→压缩→膨胀→液化然后在精馏塔内利用氧、氮沸点的不同,用精馏方法分离是两个过程:液化和精馏是深冷和精馏的统一上塔主要是分离,下塔是液化和初步分离特点:产量大,纯度高缺点:能耗大,设备投资大2、吸附法:利用固体吸附剂对气体混合物中某些组分吸附能力的差异进行的。

(1)、变压吸附制氧,用PU-8型分子筛(2)、变压吸附制氮,专用分子筛工艺特点:优点:方便,能耗小,投资小,只是再生时有能量损耗缺点:产量小,纯度不够,易损件多02目前能做到8000Nm3/h,纯度95%,N299.9%3、薄膜渗透法:利用有机聚合膜的渗透选择性从流体混合物中使特定组分分离的方法。

主要用来制氮。

特点:同变压吸附法基本相同,不同的是基本没有能耗。

二、学习的基本内容1、热力学第一、第二定律、传热机理、流体力学2、获得低温的方法(1)相变制冷、(2)、等熵膨胀(3)、绝热节流3、溶液热力学基础:拉乌尔定理、康诺瓦罗夫定理4、低温工质的一些物性5、液化循环6、气体分离三、空分的应用领域1、钢铁,1t钢50---60Nm3 022、能源,城市煤气化3、化工领域,化肥、电子、玻璃4、造纸,Ca2ClO35、国防工业火箭研究、太空研究6、机械行业焊接、切割Ar:不锈钢、保护气Ke:发光材料、灯泡绝缘玻璃四、发展趋势(1) 大型、超大型(2)四大启动:煤化工、煤化工联合循环发电、液化天然气接受站、还原法炼铁(1t铁500—600 Nm3 02)煤化工:包括煤代油:甲醇混合燃料85%甲醇、1 5%汽油煤制油:煤直接制油C+H=CnHm 代表shell炉煤间接制油:水煤气C+H20=高温高压→CO+H2O→德士古炉→甲醇液化天然气接受站主要回收冷量。

(3)、二次采油:产量下降用挤海绵的方法向油井注氮气(4)、托卡马克装置(人造太阳),受控热核聚变空分装置最大的是南非索萨尔的11.388万方/h制氮装置理论上和实际上能做到18万方/h,目前国内最大的是杭氧的6万方/h,在杭州还有一个液空杭州,是独资企业,给加拿大做了一套10万方第一章空分工艺流程的组成一、工艺流程的组织:分馏塔系统分为:制冷、换热、精馏;预冷系统分为氨水冷和冷气机组仪控和电控系统贯穿整个系统。

工业制氧方法

工业制氧方法

工业制氧方法
工业制氧是指利用各种方法从空气中提取氧气,用于工业生产
中的各种应用。

氧气在工业生产中具有重要的作用,因此制氧方法
的选择对于工业生产具有重要意义。

下面将介绍几种常见的工业制
氧方法。

首先,常见的工业制氧方法之一是分子筛吸附法。

这种方法利
用分子筛对空气进行吸附,将其中的氮气和其他成分分离,从而得
到高纯度的氧气。

分子筛吸附法具有分离效果好、操作简单等优点,因此在工业制氧中得到广泛应用。

其次,还有膜分离法。

膜分离法是利用特殊的膜材料对空气进
行分离,将其中的氧气和氮气等成分分离开来。

这种方法具有结构
简单、能耗低等优点,因此在工业制氧中也得到了广泛的应用。

此外,还有化学吸收法。

化学吸收法是利用化学吸收剂对空气
中的氧气进行吸收,从而得到高纯度的氧气。

这种方法具有操作简单、成本较低等优点,因此在一些工业生产中也得到了应用。

另外,还有压力摩尔分馏法。

这种方法是利用空气在不同温度
下的液化点不同的特性,通过压力摩尔分馏的方法将其中的氧气和
氮气等成分进行分离。

这种方法具有分离效果好、适用范围广等优点,因此在工业制氧中也得到了广泛的应用。

总的来说,工业制氧方法有多种多样,每种方法都有其特点和
适用范围。

在选择工业制氧方法时,需要根据具体的生产需求和条
件来进行选择,以便得到高效、经济的制氧效果。

希望以上介绍的
工业制氧方法能够为工业生产中的氧气应用提供一定的参考和指导。

空分技术原理(制氧工应知)

空分技术原理(制氧工应知)

绪 论一、空气分离的几种方法1、 低温法(经典,传统的空气分离方法)压缩 膨胀低温法的核心2、 吸附法:利用固体吸附剂(分子筛、活性炭、硅胶、铝胶)对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。

特点:投资省、上马快、生产能力低、纯度低(93%左右)、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。

3、 膜分离法:利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。

2O 穿透膜的速度比2N 快约4-5倍,但这种分离方法生产能力更低,纯度低(氧气纯度约25%~35%)二、学习的基本内容1、 低温技术的热力学基础——工程热力学:主要有热力学第一、第二定律;传热学:以蒸发、沸腾、冷凝机理为主;流体力学:伯努利方程、连续性方程;2、 获得低温的方法绝热节流相变制冷等熵膨胀3、 溶液的热力学基础拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律(1、2 ,空分的核心、精馏的核心)4、 低温工质的一些性质:(空气 、O 、N 、Ar )5、 液化循环(一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等)6、 气体分离(结合设备)三、空分的应用领域1、 钢铁:还原法炼铁或熔融法炼铁(喷煤富氧鼓风技术);2、 煤气化:城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电;3、 化工:大化肥、大化工企业,电工、玻璃行业作保护气;4、 造纸:漂白剂;5、 国防工业:氢氧发动机、火箭燃料;6、 机械工业;四、空分的发展趋势○ 现代工业——大型、超大型规模;○ 大化工——煤带油:以煤为原料生产甲醇;○ 污水处理:富氧曝气;○ 二次采油;第一章 空分工艺流程的组成一、工艺流程的组织我国从1953年,在哈氧第一台制氧机,目前出现的全低压制氧机,这期间经历了几代变革:第一代:高低压循环,氨预冷,氮气透平膨胀,吸收法除杂质;第二代:石头蓄冷除杂质,空气透平膨胀低压循环;第三代:可逆式换热器;第四代:分子筛纯化;第五代:,规整填料,增压透平膨胀机的低压循环;第六代:内压缩流程,规整填料,全精馏无氢制氩;○全低压工艺流程:只生产气体产品,基本上不产液体产品;○内压缩流程:化工类:5~8MPa :临界状态以上,超临界;钢铁类:3.0 MPa ,临界状态以下;二、各部分的功用 净化系统 压缩 冷却 纯化 分馏 (制冷系统,换热系统,精馏系统)液体:贮存及汽化系统;气体:压送系统;○净化系统:除尘过滤,去除灰尘和机械杂质;○压缩气体:对气体作功,提高能量、具备制冷能力;(热力学第二定律)○预冷:对气体预冷,降低能耗,提高经济性有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济,增加了制冷循环,减轻 了换热器的工作负担,使产品的冷量得到充分的利用;○纯化:防爆、提纯;吸附能力及吸附顺序为:2222CO H C O H >>;○精馏:空气分离换热系统:实现能量传递,提高经济性,低温操作条件;制冷系统:①维持冷量平衡 ②液化空气膨胀机 h W ∆+方法节流阀 h ∆膨胀机制冷量效率高:膨胀功W ;冷损:跑冷损失 Q1复热不足冷损 Q2生产液体产品带走的冷量Q3321Q Q Q Q ++≥第一节 净化系统一、除尘方法:1、 惯性力除尘:气流进行剧烈的方向改变,借助尘粒本身的惯性作用分离;2、 过滤除尘:空分中最常用的方法;3、 离心力除尘:旋转机械上产生离心力;4、 洗涤除尘:5、 电除尘:二、空分设备对除尘的要求对0.1m μ以下的粒子不作太多要求,因过滤网眼太小,阻力大;对0.1m μ以上的粒子要100%的除去;三、过滤除尘的两种过滤方式1、内部过滤:松散的滤料装在框架上,尘粒在过滤层内部被捕集;2、表面过滤:用滤布或滤纸等较薄的滤料,将尘粒黏附在表面上的尘粒层作为过滤层,进行尘粒的捕集;自洁式过滤器:1m μ以上99.9%以上;阻力大于1.5KPa 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档